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新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(甘青段)L_S3标河口村号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案中XX公司L_S3标兰新项目经理部20__年2月4日新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(甘青段)L_S3标河口村号特大桥门式桥墩盖梁施工支架设计方案编制:审核:审定:审批:编制单位:中XX公司编制时间:20__年2月4日
一、工程概况河口村号特大桥第87桥墩、里程DK7207.775第93墩、里程DK70
6.269,设计为门式桥墩。门式桥墩是用来跨越油气管线。门式墩的最大高度_____m,门式桥墩承台平面尺寸为_____m_____m,门墩横截面尺寸为4m2m,门墩盖梁尺寸高_____m宽4m长22m,两个门墩最大跨度20m。为保证门式墩跨越的输油气管线不受压,门墩盖梁拟采用大跨贝雷桁架梁支架施工方案。门式桥墩外形尺寸如图所示。
二、门式墩盖梁大跨支架施工设计方案
1、方案概况门式墩盖梁施工支架采用直径500mm钢管支撑柱、双层组合加强型贝雷桁架作为主承重梁、I45b型工字钢作为横向分布梁(长度不短于6m)、00mm00mm木方楞、竹胶模板。
3门式墩盖梁施工支架结构示意图如图2所示。
2、贝雷梁数量设计
2.、计算荷载、盖梁支撑部分自重盖梁长度8m、高度_____m、宽度4m。盖梁钢筋混凝土重度
2.63。盖梁自重Q
8.
4.26=
8.672t。、模板、支架平台、支架梁等施工荷载Q235Q70.35t;根据施工经验,施工荷载按结构自重的35计列。、结构检算荷载QK(QQ2)
8.849t。换算均布荷载q=800=43_____m。
4荷载系数K取
1.2。
2.2、钢管支撑柱承载力检算钢管支撑柱采用直径500mm、壁厚t-0mm钢管。两端共计4根支撑柱全XX在承台上,支点间距_____m、支点跨距5m。钢管支撑柱的截面特性:截面惯性矩I46220cm4;横截面积A
5.3938cm2;延米重量p
20.84k;钢管回转半径r(IA)0.
5.733cm。初步拟定压杆支撑高度H063cm。钢管支撑柱支撑高度计算表盖梁支架高度组成计算表单位模板厚2cm木楞0cmI20b工字钢20cm加强型贝雷梁270cm支架降落支座30cmI45b工字钢帽梁45Cm合计427cm盖梁总高度490cm钢管支撑柱高度042cm钢管长细比:Hr=
6.33。依据查得折减系数0.76。支撑钢管下端固定在承台上,上端直接支顶降落支座。按一端固定、一端简支状态验算。钢材的弹性模量E
2.05MPa
2.06Km2;5单根钢管的轴心受压支撑能力Pcr=2EI。(H)2=847t受压自由系数取。钢管允许支撑力PPcr644t。检算:一组支架共计布置4根钢管,合计支撑力4P2576t计算荷载Q
8.849t。安全系数n=4=
3.3倍,满足结构要求。
3、主桁架梁(双排双层加强型)贝雷桁架梁承载了检算
2.3.、贝雷桁架截面特性、物理力学参数、通用单片长3m、高_____m贝雷桁架参数截面惯性矩I250500cm4;横截面积A50.96cm2;、双加强型贝雷片采用双排双层加强型贝雷桁架组合梁。共计布置三组(其中两边各两片,中间加一组3片长、5m)。上下加强型桁架组拼总高度340cm,组拼宽度365436cm。双排双层加强型截面特性几何特性W(cm3)I(cm4)A(cm2)结构构造双排双层加强30
6.4745
5.5245
6、贝雷桁片力学性能现行国产贝雷桁片弦杆材料6锰钢,允许拉应力、压应力及弯应力为1.320273MPa;允许剪应力为1.360208MPa。节点穿销采用30铬锰钛钢,允许拉应力、压应力及弯应力为0.856XXXX0005MPa;允许剪应力为0.453XXXX0585MPa。、单片贝雷桁片几何尺寸如图
6.所示、贝雷桁架不均匀受力的安全考虑按照相关贝雷桁架计算规范的要求,“三排单层贝雷的容许弯矩可按单排单层的乘以3再乘以不均匀系数0.9;双排双层的可按单排单层的乘以4再乘0.9;三排双层的可按单排单层的乘以8再乘0.8。
2.3.2、确定主桁梁贝雷桁架梁所需片数贝雷桁架梁的受力简图如图3所示。、贝雷梁的挠度控制,按照“钢结构施工支架相关技术规范”要求,控制挠度按照500,贝雷梁支撑跨度5m,最大挠度取fma_=3cm。、钢材的弹性模量E
2.05MPa
2.06Km2;
7、根据均布荷载简支梁跨中挠度计算公式:fc5ql4384EI5ql
4、所需惯性矩,由挠度计算公式fc,求得:384EI5ql4384Efc
8.XXX。I384XXXX03458339cm、所需贝雷梁片数n=II,考虑不均匀受力系数0.8,取n=2组(组合贝雷桁梁)。、组合贝雷桁架主梁的布置布置在门式墩柱两侧各一组
3、贝雷桁架梁弯曲抗拉强度核算、依据贝雷梁受力如图3所示,求得跨中最大弯矩:Mma_=XXXkg-cm;、XXX最大弯曲拉应力ma_Mma=930km293Mpa;小于6锰钢允许拉应力、压应力及弯应力273MPa;5ql
4、核算跨中最大挠度fc_____m=5mm,计算结构不超标。
384EI以上检算结果满足施工支架钢结构设计要求。、贝雷桁架的腹杆抗压屈服强度较低,经验算加强型贝雷片每个支撑端承载能力为P
9.43KN,按此能力所需贝雷桁架数量n(5Q82)
3.3.665,取7片。
4、I45b工字钢帽梁8支撑跨度L_____m436cm。承担荷载q=
5.7kgcm。施工荷载按梁重Q的5,荷载系数K取
1.2。跨中挠度fXXX.8cm,按500控制。
5ql
4、所需惯性矩,由挠度计算公式fc384EI,求得:5ql
5.740044I384Efc384XXXX0000.870853cm。
4、所需XXX片数n=II70853cm33760cm
4.2,取n=3根。I45b工字钢截面惯性矩I33760cm4。
5、I20b工字钢横向分布梁I20b工字的强度和挠度检算满足要求,检算略。分布布置在8m跨度内,布置20根I20b工字钢,布置间距95cm。
6、00mm00mm木方楞00mm00mm木方楞,以满足模板安装为基准。布置间距不大于50cm。
7、盖梁的模盒模板结构依据现场资源条件,另行补充完善方案设计。模板可采用竹胶模板,或者采用组合钢模板。
3、支架结构设计简图
3.、盖梁施工支架结构布置简图如图2所示。
3.2、钢管支撑柱布置位置如图4所示。
3、支架落架支座结构示意图图5。
4、支架落架照片参考照片图6。
5、组合横梁横向支撑加固支架结构示意图图7。
5、钢管支撑柱横向加固结构示意图图8。两端局部需焊接0mm厚肋钣,以增加局部承载力承受能力。
6、盖梁支撑架横断面结构示意图图9。纵向贝雷桁架梁共计采用3组5片双层加强型桁架。其中两边各放置2组27m长双层贝雷桁架梁、中间放置3组5m长双层贝雷桁架梁。
7、钢管支撑柱底座顶帽结构示意图图0。
三、支架施工注意事项及保证措施
1、加强组合贝雷桁架梁的横向稳定性,防止侧向屈稳。加固措施:两组桁架间架设3道横向连接间隔支撑桁架,分别安放在跨中和两个钢管支撑柱附近处。间隔加固支架桁架参考图7制作,高340cm、净宽400cm。间隔加固支架与桁架间的空隙使用垫钣填塞严密。贝雷梁要与墩柱贴住放置,使用I20工字钢或者槽钢做夹板、配备32精轧螺纹拉杆拉紧,抱住、夹紧墩身。
2、贝雷桁架梁杆件组装,对有弯曲、锈蚀严重、电焊烧伤严重、杆件接头开焊的应不得使用;两层桁架间弦杆应连接牢固,使其成为一体。
3、在两组贝雷桁架梁安装和拆卸过程,要注意另一榀翻倒事故。应在墩身上进行单独榀片的拉结栓牢措施。
4、I45b工字钢平台两端有悬臂,在端部安放两根小槽钢,将所有I45b工字钢横梁连成一体,并与贝XX捆扎牢固,防止倾覆事故。
5、贝XX落架使用支架降落支座,要求每个支座支撑能力达到300吨。制作后,应先在压力机上试验检验,达不到要求,增加肋钣加固。
6、钢管支撑柱横向稳定按图8设置剪刀撑;纵向稳定:在柱顶与贝XX间,利用32精轧螺纹钢所固、拉紧。约束钢管柱产生纵向位移。
7、支架沉落量,根据结构计算结果,可以按2030mm预留。
8、大跨盖梁混凝土浇注过程,以及预应力张拉后,盖梁的收缩和压缩,都会使得墩柱向内弯曲位移,从而造成墩柱的弯曲次应力。要及时和设计沟通,了解设计意图。弄清楚是否在施工方案中采取相应的防治方案。
9、支架预压荷载,在8米范围内按结构检算荷载Q
8.849t进行预压。
10、本方案是按照8m跨度、_____m墩柱设计的。不可以直接用于其他尺寸的门式墩。对于其他不同尺寸门式墩的支架方案,钢管柱支撑点和支撑高度都要进行相应调整。特别是贝XX的支点位置,必须考虑贝雷梁桁架的特点。支点应落在节点对应处支点跨度最好选在接头节点处,一般是3m倍数位置,其次选择桁架_____m倍数桁节点位置。弦杆中间不得设集中力支撑点。钢管柱支撑位置不得随意放置。
1、桁架梁销栓游间产生的下挠度,无法计算,应当通过实测确定。支架预压后仔细测量找到真值。支架整体标高的小幅度调整,可在落架支座上添加垫钣。
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